Uzyskane wyniki w zakończonych badaniach zleconych bezpośrednio przez

Program testowania potomstwa drzewostanów wyselekcjonowanych (WDN), drzew matecznych (DD), plantacji nasiennych (PN), i plantacyjnych upraw nasiennych (PUN) w ramach „Programu zachowania leśnych zasobów genowych i hodowli selekcyjnej drzew leśnych na lata 1991-2010”

Temat zlecony przez: Instytut Badawczy Leśnictwa w Sękocinie Starym Kierownik tematu: Władysław Chałupka

Okres realizacji tematu: 06.07.2011–15.11.2011

W bieżącym roku założono cztery uprawy testujące potomstwo sosny zwyczajnej w czterech Nadleśnictwach Państwowych RDLP Szczecinek: Bytów, Człuchów, Czarne Człuchowskie, Niedźwiady. Na dwóch powierzchniach (Bytów i Człuchów) testowane będzie potomstwo wyłączonych drzewostanów nasiennych (WDN), a na dwóch pozostałych (Czarne Człuchowskie i Niedźwiady) – potomstwo drzew matecznych (DD).

Jesienią br., po pierwszym sezonie wegetacyjnym dokonano oceny przeżywalności sadzonek na wszystkich nowozałożonych powierzchniach testujących. Średnia przeżywalność na powierzchniach w Bytowie, Człuchowie, Czarnem Człuchowskim i Niedźwiadach wyniosła odpowiednio: 87,6%, 88,7%, 82,7% i 90,4%. Na dwu innych powierzchniach testujących, założonych w 2010 r. w Nadleśnictwach Podanin i Sarbia, wykonano uzupełnienia sadzonkami dostępnymi z rezerwy, a średnia przeżywalność po drugim sezonie wegetacyjnym wyniosła odpowiednio 99,3% i 96,2%.

Wybór genotypów i populacji cisa pospolitego (Taxus baccata L.) do ochrony

zmienności genetycznej (Badania wspomagające program restytucji cisa pospolitego w Polsce)

Temat zlecony przez: Dyrekcję Generalną Lasów Państwowych w Warszawie Kierownik tematu: Andrzej Lewandowski

Okres realizacji tematu: 30.05.2008–31.12.2011

Wykorzystując pięć jądrowych markerów mikrosatelitarnych badano zmienność 31 populacji cisa pospolitego (Taxus baccata L.) w Polsce. W wyniku przeprowadzonych badań potwierdzono wysoki poziom zmienności genetycznej tego gatunku. W badanych populacjach stwierdzono również wysoki poziom wsobności. Jest on jednak spowodowany obecnością w wielu loci alleli zerowych. Obecność tych alleli wpływa na zawyżoną ocenę tego parametru.

Wydaje się, że faktyczna wsobność jest znacznie niższa i jest spowodowana krzyżowaniem krewniaczym, wynikającym z izolacji populacji. Na potrzeby programu restytucji cisa nasiona należy zbierać jedynie w populacjach, które posiadają wysoki poziom zmienności genetycznej, małą wsobność i dużą efektywną wielkość populacji. Z przebadanych populacji, z programu na pewno należy wykluczyć te populacje, które posiadają niski poziom zmienności, dużą wsobność i małą efektywną wielkość populacji, co wskazuje na to, że powstały z małej liczby osobników. Stwierdzono istnienie znacznych dystansów genetycznych pomiędzy blisko siebie leżącymi populacjami. Na tym tle zróżnicowanie populacji pomiędzy rejonami występowania, północnym i południowym, jest niewielkie,

chociaż statystycznie istotne. Stwierdzenie dużych różnic genetycznych pomiędzy sąsiadującymi ze sobą populacjami, przy jednoczesnym małym zróżnicowaniu genetycznym pomiędzy regionami wskazuje, że nie ma większych przeciwwskazać co do szerokiego rozprzestrzeniania materiału rozmnożeniowego wewnątrz regionów. Wydaje się, że duże różnice genetyczne między populacjami są wynikiem raczej izolacji przestrzennej populacji i procesów genetycznych z tym związanych, niż procesów przystosowawczych.

Zaproponowano podział Polski na trzy odrębne regiony nasienne. Region pierwszy obejmujący Krainę Bałtycką, Mazursko-Podlaską oraz Wielkopolsko-Pomorską. Region drugi, obejmujący Krainę Śląską i Sudecką oraz region trzeci obejmujący Krainę Małopolską i Karpacką, z możliwością przenoszenia materiału rozmnożeniowego pomiędzy regionami z tolerancją do ok. 50 km. Natomiast na obszarze, gdzie cis dzisiaj nie występuje, jeżeli warunki ku temu są odpowiednie, cisa można sprowadzać, z wszystkich trzech części zasięgu.

Z tym, że proponuje się, aby w rejonach północnych tej strefy wysadzać cisy z zasięgu północnego, po południowej zaś cisy z zasięgu południowego.

Bilans węgla w biomasie drzew głównych gatunków lasotwórczych Polski Temat zlecony przez: Dyrekcję Generalną Lasów Państwowych w Warszawie Kierownik tematu: Andrzej M. Jagodziński

Okres realizacji tematu: 23.04.2007–30.12.2011 Celem przeprowadzonych badań było m.in.:

- opracowanie równań allometrycznych służących do obliczania biomasy poszczególnych nadziemnych i podziemnych komponentów biomasy drzew i krzewów,

- określenie alokacji i akumulacji biomasy produkowanej w drzewostanach podstawowych gatunków drzew leśnych o różnym wieku,

- określenie zawartości węgla w biomasie różnych komponentów drzew (igły/liście, owoce, gałęzie, drewno i kora pni, korzenie drobne, korzenie grube) oraz

- określenie retencji węgla w biomasie drzew w przeliczeniu na jednostkę powierzchni drzewostanu.

Na wybranych powierzchniach badawczych, reprezentujących cały przekrój klas wieku, po zmierzeniu pierśnic i wysokości drzew, wytypowano drzewa modelowe, które zostały pozyskane i rozdzielone na poszczególne komponenty biomasy. W każdym z drzewostanów wybrano co najmniej 8 drzew modelowych, reprezentujących wszystkie klasy grubości. W terenie określono świeżą masę poszczególnych komponentów biomasy drzew, a po przewiezieniu reprezentatywnych prób do laboratorium Pracowni Ekofizjologii, określono zawartość wody w ich biomasie. Po przeliczeniu danych terenowych na suche masy, w oparciu o drzewa modelowe opracowano równania allometryczne służące do obliczania biomasy poszczególnych komponentów drzew w postaci funkcji potęgowej. W pozyskanym materiale roślinnym określono zawartość węgla (%), a następnie przeliczono suche masy poszczególnych komponentów drzew na masy węgla związanego w ich biomasie. Dane te posłużyły do opracowania równań allometrycznych umożliwiających obliczenie masy węgla związanego w biomasie poszczególnych komponentów drzew (i całych drzewostanów), bazujących na ich pierśnicy.

Stany biomasy oraz retencję węgla w biomasie drzew w przeliczeniu na jednostkę powierzchni określono dla:

 drzewostanów sosnowych rosnących na siedliskach borowych w wieku 14, 34, 54, 69, 94 i 114 lat (Nadleśnictwo Niedźwiady),

 drzewostanów sosnowych rosnących na siedliskach lasowych w wieku 8, 33, 46, 66, 84 i 113 lat (Leśny Zakład Doświadczalny w Rogowie),

 drzewostanów świerkowych rosnących na terenach nizinnych w wieku 19, 37, 53, 73, 93 i 109 lat (Nadleśnictwo Kartuzy),

 drzewostanów świerkowych rosnących na terenach górskich w wieku 25, 60 i 100 lat (pogórze), 23, 60 i 105 lat (regiel dolny) oraz 13, 60 i 90 lat (regiel górny) (Nadleśnictwa Szklarska Poręba i Świeradów),

 drzewostanów modrzewiowych w wieku 10, 20, 58, 68, 100 i 103 lat (Leśny Zakład Doświadczalny w Rogowie),

 drzewostanów jodłowych w wieku 15, 30, 55, 70, 90 i 105 lat (Nadleśnictwo Zagnańsk),

 drzewostanów dębowych rosnących na słabych siedliskach w wieku 16, 26, 56, 68, 84 i 108 lat (Nadleśnictwo Łopuchówko, Leśny Zakład Doświadczalny w Murowanej Goślinie - Zielonka),

 drzewostanów dębowych rosnących na silnych siedliskach w wieku 13, 37, 50, 79, 95 i 105 lat (Nadleśnictwo Piaski),

 drzewostanów bukowych rosnących terenach nizinnych w wieku 11, 32, 57, 75, 82 i 112 lat (Nadleśnictwo Gryfino),

 drzewostanów bukowych rosnących terenach górskich w wieku 16, 30, 55, 75, 95 i 110 lat (Nadleśnictwa Świeradów, Szklarska Poręba i Śnieżka),

 drzewostanów brzozowych w wieku 11, 27, 54, 69 i 87 lat (Nadleśnictwo Wronki),

 drzewostanów olchowych w wieku 13, 32, 52, 61 i 95 lat (Nadleśnictwa Antonin i Syców oraz Leśny Zakład Doświadczalny w Siemianicach),

 oraz dla krzewów: jarzębu pospolitego, kruszyny pospolitej, leszczyny pospolitej, czeremchy zwyczajnej, czeremchy amerykańskiej, bzu czarnego, derenia świdwy, wierzby szarej, wierzby uszatej, wierzby iwy, grabu pospolitego i jałowca pospolitego.

Stany mas poszczególnych komponentów biomasy drzewostanów oraz związanego w nich węgla są bardzo zróżnicowane. Poniżej przedstawiono wybrane wyniki uzyskane dla drzewostanów sosnowych (rosnących na siedliskach borowych i lasowych), świerkowych rosnących w warunkach niżowych, modrzewiowych oraz bukowych rosnących w warunkach niżowych.

Sumaryczna biomasa drzew w drzewostanach sosnowych rosnących na siedliskach borowych wzrasta od 19,7 t/ha w drzewostanie 14-letnim do 498,2 t/ha w drzewostanie 94-letnim, a następnie obniża się do 379,9 t/ha w drzewostanie 114-letnim. Biomasa nadziemna drzewostanów sosnowych waha się od 15,3 t/ha w drzewostanie najmłodszym do 313,6 t/ha w drzewostanie najstarszym (największy stan biomasy nadziemnej stwierdzono w drzewostanie 94-letnim – 400,3 t/ha), natomiast biomasa podziemna waha się od 4,4 t/ha w drzewostanie najmłodszym do 65,9 t/ha w drzewostanie najstarszym, przy czym największy stan biomasy podziemnej stwierdzono w drzewostanie 94-letnim. Biomasa części podziemnej drzew stanowi średnio 20,86% sumarycznej biomasy drzew. W drzewostanie 14-letnim wynosi ona 22,44%, w drzewostanie 34-letnim – 22,90%, w drzewostanie 54-letnim – 22,78%, w drzewostanie 69-letnim – 20,10%, w drzewostanie 94-letnim – 19,59%, a w drzewostanie 114-letnim – 17,33%. Masa węgla związanego w sumarycznej biomasie drzew wynosi od 9,4 t/ha w drzewostanie 14-letnim do 184,8 t/ha w drzewostanie 114-letnim, przy czym najwyższą masę węgla związaną w biomasie odnotowano w drzewostanie 94-letnim (242,3 t/ha). Masa węgla związanego w biomasie nadziemnej drzewostanów sosnowych waha

się od 7,3 t/ha do 152,6 t/ha, a masa węgla związanego w biomasie podziemnej waha się od 2,1 t/ha do 32,0 t/ha (odpowiednio w najmłodszym i najstarszym z badanych drzewostanów.

Masa węgla związanego w biomasie podziemnej wynosi 22,1% sumarycznej masy węgla związanego w biomasie drzew w drzewostanie 14-letnim, 23,1% w drzewostanie 34-letnim, 22,5% w drzewostanie 54-letnim, 20,2% w drzewostanie 69-letnim, 19,6% w drzewostanie 94-letnim oraz 17,3% w drzewostanie 114-letnim. Z kolei w drzewostanach sosnowych rosnących na siedliskach lasowych sumaryczna biomasa drzew w drzewostanach sosnowych wzrasta z 13,4 t/ha w drzewostanie 8-letnim do 262,3 t/ha w drzewostanie 113-letnim, przy czym w drzewostanie 66-letnim przyjmuje zbliżoną wartość (261,2 t/ha). Biomasa nadziemna drzewostanów sosnowych waha się od 9,4 t/ha w drzewostanie najmłodszym do 210,7 t/ha w drzewostanie najstarszym (największy stan biomasy nadziemnej stwierdzono w drzewostanie 66-letnim – 211,0 t/ha), natomiast biomasa podziemna waha się od 4,0 t/ha w drzewostanie najmłodszym do 51,6 t/ha w drzewostanie najstarszym. Biomasa części podziemnej drzew stanowi średnio 21,29% sumarycznej biomasy drzew. W drzewostanie 8-letnim wynosi ona 30,06%, w drzewostanie 33-letnim – 19,64%, w drzewostanie 46-letnim – 19,48%, w drzewostanie 66-letnim – 19,22%, w drzewostanie 84-letnim – 19,66%, a w drzewostanie 113-letnim – 19,67%. Masa węgla związanego w sumarycznej biomasie drzew wynosi od 6,4 t/ha w drzewostanie 8-letnim do 128,3 t/ha w drzewostanie 113-letnim. Masa węgla związanego w biomasie nadziemnej drzewostanów sosnowych waha się od 4,5 t/ha do 102,8 t/ha, a masa węgla związanego w biomasie podziemnej waha się od 1,9 t/ha do 25,4 t/ha (odpowiednio w najmłodszym i najstarszym z badanych drzewostanów). Masa węgla związanego w biomasie podziemnej wynosi 29,48% sumarycznej masy węgla związanego w biomasie drzew w drzewostanie 8-letnim, 18,62% w drzewostanie 33-letnim, 19,43% w drzewostanie 46-letnim, 18,36% w drzewostanie 66-letnim, 17,96% w drzewostanie 84-letnim oraz 19,80% w drzewostanie 113-letnim.

W drzewostanach świerkowych rosnących w warunkach niżowych (Nadleśnictwo Kartuzy) sumaryczna biomasa drzew wzrasta od 55,1 t/ha w drzewostanie 19-letnim do 240,6 t/ha w drzewostanie 109-letnim, przy czym największy stan biomasy sumarycznej odnotowano w drzewostanie 73-letnim (319,9 t/ha). Biomasa nadziemna drzewostanów świerkowych waha się od 40,3 t/ha w drzewostanie najmłodszym do 190,3 t/ha w drzewostanie najstarszym (największy stan biomasy nadziemnej stwierdzono w drzewostanie 73-letnim – 258,2 t/ha), natomiast biomasa podziemna waha się od 14,8 t/ha w drzewostanie najmłodszym do 50,3 t/ha w drzewostanie najstarszym, przy czym największy stan biomasy podziemnej stwierdzono w drzewostanie 73-letnim. Biomasa strzał w korze waha się od 17,7 t/ha w drzewostanie 19-letnim do 155,2 t/ha w drzewostanie 109-letnim. Biomasa części podziemnej drzew stanowi średnio 23,3% sumarycznej biomasy drzew. W drzewostanie 19-letnim wynosi ona 26,8%, w drzewostanie 37-letnim – 28,6%, w drzewostanie 53-letnim – 22,1%, w drzewostanie 73-letnim – 19,3%, w drzewostanie 93-letnim – 22,0%, a w drzewostanie 109-letnim – 20,9%. Masa węgla związanego w sumarycznej biomasie drzew wynosi od 27,1 t/ha w drzewostanie 19-letnim do 116,0 t/ha w drzewostanie 109-letnim, przy czym najwyższą masę węgla związaną w biomasie odnotowano w drzewostanie 73-letnim (152,8 t/ha). Masa węgla związanego w biomasie nadziemnej drzewostanów świerkowych waha się od 20,1 t/ha do 90,6 t/ha a masa węgla związanego w biomasie podziemnej waha się od 7,0 t/ha do 25,4 t/ha (odpowiednio w najmłodszym i najstarszym z badanych drzewostanów). Masa węgla związanego w biomasie podziemnej wynosi 25,8% sumarycznej masy węgla związanego w biomasie drzew w drzewostanie 19-letnim, 28,9%

w drzewostanie 37-letnim, 22,9% w drzewostanie 53-letnim, 19,9% w drzewostanie 73-letnim, 22,4% w drzewostanie 93-letnim oraz 21,9% w drzewostanie 109-letnim.

W drzewostanach modrzewiowych sumaryczna biomasa drzew wzrasta od 4,9 t/ha w drzewostanie 10-letnim do 297,7 t/ha w drzewostanie 103-letnim. Biomasa nadziemna

drzewostanów modrzewiowych waha się od 3,4 t/ha w drzewostanie najmłodszym do 242,9 t/ha w drzewostanie najstarszym, natomiast biomasa podziemna waha się od 1,5 t/ha w drzewostanie najmłodszym do 54,8 t/ha w drzewostanie najstarszym. Biomasa strzał w korze przyjmuje wartości od 1,9 t/ha w drzewostanie 10-letnim do 204,4 t/ha w drzewostanie 103-letnim. Biomasa części podziemnej drzew stanowi średnio 20,51% sumarycznej biomasy drzew. W drzewostanie 10-letnim wynosi ona 30,51%, w drzewostanie 20-letnim – 18,82%, w drzewostanie 58-letnim – 18,26%, w drzewostanie 68-letnim – 17,88%, w drzewostanie 100-letnim – 19,18%, a w drzewostanie 103-letnim – 18,41%. Masa węgla związanego w sumarycznej biomasie drzew wynosi od 2,3 t/ha w drzewostanie 10-letnim do 143,6 t/ha w drzewostanie 103-letnim. Masa węgla związanego w biomasie nadziemnej drzewostanów modrzewiowych waha się od 1,6 t/ha do 117,2 t/ha, a masa węgla związanego w biomasie podziemnej waha się od 0,7 t/ha do 26,5 t/ha (odpowiednio w najmłodszym i najstarszym z badanych drzewostanów). Masa węgla związanego w biomasie podziemnej wynosi 29,54% sumarycznej masy węgla związanego w biomasie drzew w drzewostanie 10-letnim, 18,87% w drzewostanie 20-letnim, 18,56% w drzewostanie 58-letnim, 17,92% w drzewostanie 68-letnim, 18,95% w drzewostanie 100-letnim oraz 18,42% w drzewostanie 103-letnim. Masa węgla związanego w biomasie strzał w korze stanowi 57,19%

węgla związanego w biomasie nadziemnej w drzewostanie 10-letnim, 69,13% w drzewostanie 20-letnim, 89,55% w drzewostanie 58-20-letnim, 87,67% w drzewostanie 68-20-letnim, 84,60% w drzewostanie 100-letnim oraz 84,13% w drzewostanie 103-letnim.

W drzewostanach bukowych rosnących w warunkach nizowych (Nadleśnictwo Gryfino) sumaryczna biomasa drzew wzrasta od 22,6 t/ha w drzewostanie 11-letnim do 475,4 t/ha w drzewostanie 112-letnim. Biomasa nadziemna drzewostanów bukowych waha się od 17,7 t/ha w drzewostanie najmłodszym do 387,0 t/ha w drzewostanie najstarszym, natomiast biomasa podziemna przyjmuje wartości od 5,0 t/ha w drzewostanie najmłodszym do 88,4 t/ha w drzewostanie najstarszym. Biomasa pni w korze waha się od 11,1 t/ha w drzewostanie 11-letnim do 303,4 t/ha w drzewostanie 112-letnim. Biomasa części podziemnej drzew stanowi średnio 20,11% sumarycznej biomasy drzew. W drzewostanie 11-letnim wynosi 22,22%, w drzewostanie 32-letnim – 22,02%, w drzewostanie 57-letnim – 18,4%, w drzewostanie 75-letnim – 19,44%, w drzewostanie 92-letnim – 19,97%, a w drzewostanie 112-letnim – 18,60%. Masa węgla związanego w sumarycznej biomasie drzew wynosi od 10,8 t/ha w drzewostanie 11-letnim do 226,6 t/ha w drzewostanie 112-letnim. Masa węgla związanego w biomasie nadziemnej drzewostanów bukowych waha się od 8,4 t/ha do 183,6 t/ha, a masa węgla związanego w biomasie podziemnej waha się od 2,4 t/ha do 43,0 t/ha. Masa węgla związanego w biomasie podziemnej wynosi 22,61% sumarycznej masy węgla związanego w biomasie drzew w drzewostanie 11-letnim, 23,04% w drzewostanie 32-letnim, 18,61% w drzewostanie 57-letnim, 19,47% w drzewostanie 75-letnim, 20,18% w drzewostanie 92-letnim oraz 18,98% w drzewostanie 112-letnim.

Uzyskane wyniki wraz z wynikami pozostałych zespołów badawczych, prowadzących prace w ramach niniejszego projektu, umożliwiły opracowanie wytycznych i wskazań dla praktyki leśnej, przekazanych Dyrekcji Generalnej Lasów Państwowych w Warszawie.

II.5. Kształcenie (rozwój) kadr naukowych

II.5.1. Uzyskane tytuły i stopnie naukowe pracowników ID PAN w roku 2011

profesora (nadany przez Prezydenta RP) imię 1 imię 2

Krystyna Boratyńska

doktora habilitowanego

imię 1 imię 2 nazwisko tytuły prac habilitacyjnych zakres nadanego stopnia naukowego Paweł Chmielarz Kriogeniczne przechowywanie zasobów genowych

drzew liściastych

nauki biologiczne, zakres: biologia, specjalność: biologia nasion

Tomasz Andrzej Pawłowski Proteomika ustępowania spoczynku i kiełkowania

nasion wybranych gatunków drzew nauki biologiczne, zakres: biologia doktora

imię 1 imię 2 nazwisko tytuły prac doktorskich zakres nadanego stopnia naukowego

II.5.2. Studia doktoranckie

liczba

uczestników ogółem

w tym:

przyjęci w roku sprawo-zdawczym

liczba uczestników studium pobierających stypendia ogółem

w tym: przyznanych przez placówkę PAN prowadzącą Studium

12 2 11 11